CN110449779B - 一种锂电池焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池焊接设备，包括焊台、电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构和卸料机构，其特征在于：所述焊台上设置有转盘，转盘的外周壁上均布有多个电池槽，在转盘的外部套设有一环形套，其中，双面焊接机构包括基板、位于转盘上侧面的上焊板，在基板上滑动设置有位于上焊板上方的上点焊机、位于焊台下方的下点焊机，上点焊机和下点焊机同步运动，上焊板内开设有上通道，在上焊板上设置有用于对上通道内的镍带进行切断的上切刀，上焊板的一端开设有上切断孔，上焊板的另一端开设有镍带孔，在上焊板的上侧面开设有上焊接孔，在焊台上开设有下焊接孔和下切断孔。本发明提供了一种锂电池焊接设备，降低人工劳动强度，提高焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及化动力电池制造领域，尤其涉及一种锂电池焊接设备。
背景技术
目前，能源危机问题日渐突出，使得人们聚焦于新型清洁能源及储能设备地研发。锂电池以其体积小、高效、环保、循环寿命长等优点，己成为当前的研究热点之一。
现有技术中，在锂电池的电极片焊接时均采用人工焊接，从而在大批量生产打包时需要大批量的工人进行打包工作。因此，这里面存在三个问题：1.在大批量生产焊接时采用人工操作使得人工强度较大；2.工作效率低下；3.需要大批量工人进行操作，使得人工成本较高；4、焊接完成后的产品合格率较低。
为此，现有公开号为CN109732192A的中国发明专利公开了《锂电池焊接设备》，其送料架位于机台左侧部，送料架的送料板上安装活动盘，震动下料盘下部的支架上安装推动气缸，推动气缸的活塞杆与活动盘固定相连，送料板和活动盘上均设置U型通槽；十字位移机构的直线电缸一活塞杆上安装驱动电机，驱动电机的旋转轴上固定有旋转柱，旋转柱的顶部固定有四个接料板，四个接料板的端部顶面安装有真空吸盘，接料板位于送料板的下方；安装座上安装履带传输机构，履带传输机构的履带外侧面设置多个锂电池定位槽，安装架的直线电缸二活塞杆端部固定有超声波焊接机，接料板上具有真空吸盘的端部与锂电池定位槽侧槽口对应。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电池焊接设备，降低人工劳动强度，提高焊接效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池焊接设备，包括焊台、电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构和卸料机构，其特征在于：所述焊台上设置有间歇转动的转盘，转盘的外周壁上均布有多个电池槽，在转盘的外部套设有一环形套，环形套上竖向开设有正极电池上料孔和负极电池上料孔；
所述电池上料机构包括设置于正极电池上料孔处的正极电池上料机构和设置于负极电池上料孔处的负极电池上料机构，正极电池上料机构包括与正极电池上料孔相连的第一输送带，第一输送带的两侧设置有第一限位板，在第一限位板的端部设置有第一阻挡板，第一阻挡板和第一阻挡气缸连接，负极电池上料机构包括与负极电池上料孔相连的第二输送带，第二输送带的两侧设置有第二限位板，在第二限位板的端部设置有第二阻挡板，第二阻挡板和第二阻挡气缸连接；
所述双面焊接机构包括位于环形套外侧部竖向布置的基板，基板上固定设置有位于转盘上侧面的上焊板，在基板上滑动设置有位于上焊板上方的上点焊机、位于焊台下方的下点焊机，上点焊机和下点焊机同步运动，上焊板内开设有贯穿整个上焊板用于镍带穿过的上通道，在上焊板上设置有上镍带切断台，上镍带切断台上设置有上切断缸，上切断缸的输出端连接有用于对上通道内的镍带进行切断的上切刀，上焊板的一端开设有用于上切刀穿过的上切断孔，上焊板的另一端位于上焊板的下侧面处开设有连通上通道的镍带孔，上切断孔的长度大于上通道的宽度，上通道的宽度大于镍带孔的宽度，在上焊板的上侧面开设有用于上点焊机的焊针穿过的上焊接孔，在焊台上与上焊板相对处形成有切台，切台高度和镍带的厚度保持一致，在切台上开设有用于下点焊机的焊针穿过的下焊接孔，在切台的下侧面上设置有下切断缸，下切断缸的输出端连接有用于对经过切台上的镍带进行切断的下切刀，在切台上开设有用于下切刀穿过的下切断孔；
所述镍带上料机构具有两个，分别为上镍带上料机构和下镍带上料机构，上镍带上料机构包括上镍盘、用于对上镍盘上的镍带进行输送的上转辊，上镍盘上的镍带穿入上通道内，下镍带上料机构包括下镍盘、用于对下镍盘上的镍带进行输送的下转辊，下镍盘上的镍带穿至切台之上；
所述卸料机构位于转盘的上方，卸料机构包括卸料缸、竖向布置且与卸料缸的输出端连接的卸料杆，卸料杆位于相邻两个电池槽的正上方，卸料杆的形状为两个相邻的锂电池组合形状，在焊台上位于与卸料杆的对应处开设有卸料孔。
作为改进，所述转盘上位于每个电池槽的槽壁上设置有磁铁。在锂电池上料过程中，当锂电池靠近电池槽时，磁铁对锂电池具有一个吸附作用，便于锂电池进入电池槽内，在转盘转动过程中，电池槽内的锂电池能够保持平稳。
再改进，所述上点焊机和下点焊机同步运动方式为，所述基板上设置有一转动齿轮，在转动齿轮的两侧竖向布置有与转动齿轮啮合的左齿条和右齿条，左齿条和右齿条滑动设置于基板之上，上点焊机设置于左齿条的上端，下点焊机设置于右齿条的下端。转动齿轮顺时针转动，左齿条带着上点焊机向上滑动，右齿条带着下点焊机向下滑动，上点焊机和下点焊机相互分离，而当转动齿轮逆时针转动时，左齿条带着上点焊机向下滑动，右齿条带着下点焊机向上滑动，上点焊机和下点焊机相互靠近，上点焊机和下点焊机即可对锂电池双面同时进行焊接。
再改进，所述转盘的间隙转动方式为，所述焊台上设置有一不完全驱动齿轮，在所述转盘的内部开设有与不完全驱动齿轮啮合的内齿圈。不完全驱动齿轮连续转动，在内齿圈的作用下，转盘间歇转动。
再改进，所述环形套上设置有对电池槽内的锂电池进行限位的上限位板，通过设置上限位板，对电池槽内的锂电池进行了有效限位。
与现有技术相比，本发明的优点在于：正极电池上料机构将锂电池正极向上送入转盘的电池槽内，负极电池上料机构将锂电池负极向上送入电池槽内，在转盘的电池槽上正极向上锂电池和负极向上锂电池交错布置，随着转盘转动，锂电池运动至双面焊接工位，与此同时，上镍盘上的镍带通过上转辊送入至上焊板的上通道内，下镍盘上的镍带进入焊台的切台处，上点焊机和下点焊机相互靠近，上点焊机的焊针向下穿过上焊接孔对锂电池的上部进行焊接，下点焊机的焊针向上穿过下焊接孔对锂电池的下部进行焊接，之后，切刀对镍带进行切断，焊接完成后的锂电池组转运至卸料工位，卸料缸动作，卸料杆将焊接完成后的锂电池组从焊台的卸料孔进行卸料。本发明的焊接设备在整个焊接过程中无需人工参与，从而降低了人工劳动强度，并提高了焊接效率。
附图说明
图1是本发明实施例中锂电池焊接设备的结构示意图；
图2是图1中转盘和环形套的分解结构示意图；
图3是本发明实施例中上点焊机和下点焊机相互分离的结构示意图；
图4是图3中上点焊机和下点焊机在焊接时的结构示意图；
图5是本发明实施例中上焊板的结构示意图；
图6是本发明实施例中上焊板上镍带切断时的结构示意图；
图7是本发明实施例中焊台的结构示意图；
图8是本发明实施例中切台上镍带切断时的结构示意图；
图9是本发明实施例中转盘间歇转动的驱动结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至9所示，本实施中的锂电池焊接设备，包括焊台1、电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构6和卸料机构7。
其中，焊台1上设置有间歇转动的转盘2，转盘2的外周壁上均布有多个电池槽21，在转盘2的外部套设有一环形套3，环形套3上竖向开设有正极电池上料孔31和负极电池上料孔32。
如图1所示，电池上料机构包括设置于正极电池上料孔31处的正极电池上料机构和设置于负极电池上料孔32处的负极电池上料机构4，正极电池上料机构包括与正极电池上料孔31相连的第一输送带，第一输送带的两侧设置有第一限位板，在第一限位板的端部设置有第一阻挡板，第一阻挡板和第一阻挡气缸连接，负极电池上料机构4包括与负极电池上料孔32相连的第二输送带41，第二输送带41的两侧设置有第二限位板42，在第二限位板42的端部设置有第二阻挡板431，第二阻挡板431和第二阻挡气缸43连接。
另外，环形套3上设置有对电池槽21内的锂电池进行限位的上限位板，通过设置上限位板，对电池槽21内的锂电池进行了有效限位。
结合图1、3和4所示，双面焊接机构6包括位于环形套3外侧部竖向布置的基板61，基板61上固定设置有位于转盘2上侧面的上焊板63，在基板61上滑动设置有位于上焊板63上方的上点焊机62、位于焊台1下方的下点焊机67，上点焊机62和下点焊机67同步运动；如图1、5和6所示，上焊板63内开设有贯穿整个上焊板63用于镍带穿过的上通道632，在上焊板63上设置有上镍带切断台64，上镍带切断台64上设置有上切断缸65，上切断缸65的输出端连接有用于对上通道632内的镍带进行切断的上切刀651，上焊板63的一端开设有用于上切刀651穿过的上切断孔633，上焊板63的另一端位于上焊板63的下侧面处开设有连通上通道632的镍带孔634，上切断孔633的长度大于上通道632的宽度，上通道632的宽度大于镍带孔634的宽度，在上焊板63的上侧面开设有用于上点焊机的焊针621穿过的上焊接孔631；请再结合图7和8所示，在焊台1上与上焊板63相对处形成有切台12，切台12高度和镍带的厚度保持一致，在切台12上开设有用于下点焊机的焊针671穿过的下焊接孔13，在切台12的下侧面上设置有下切断缸691，下切断缸691的输出端连接有用于对经过切台上的镍带693进行切断的下切刀692，在切台12上开设有用于下切刀692穿过的下切断孔14。
具体地，请再结合图3和4所示，上点焊机62和下点焊机67同步运动方式为，基板61上设置有一转动齿轮68，在转动齿轮68的两侧竖向布置有与转动齿轮68啮合的左齿条661和右齿条662，左齿条661和右齿条662滑动设置于基板61之上，上点焊机62设置于左齿条661的上端，下点焊机67设置于右齿条662的下端。转动齿轮68顺时针转动，左齿条661带着上点焊机62向上滑动，右齿条662带着下点焊机67向下滑动，上点焊机62和下点焊机67相互分离，而当转动齿轮68逆时针转动时，左齿条661带着上点焊机62向下滑动，右齿条662带着下点焊机67向上滑动，上点焊机62和下点焊机67相互靠近，上点焊机62和下点焊机67即可对锂电池组83双面同时进行焊接。
请再结合图1所示，镍带上料机构具有两个，分别为上镍带上料机构5和下镍带上料机构，上镍带上料机构5包括上镍盘51、用于对上镍盘上的镍带53进行输送的上转辊52，上镍盘上的镍带53穿入上通道632内，下镍带上料机构包括下镍盘、用于对下镍盘上的镍带进行输送的下转辊，下镍盘上的镍带穿至切台12之上。
如图1所示，卸料机构7位于转盘2的上方，卸料机构7包括卸料缸71、竖向布置且与卸料缸71的输出端连接的卸料杆72，卸料杆72位于相邻两个电池槽的正上方，卸料杆72的形状为两个相邻的锂电池组合形状，在焊台1上位于与卸料杆72的对应处开设有卸料孔11。
另外，请结合图2所示，转盘2上位于每个电池槽的槽壁上设置有磁铁22。在锂电池上料过程中，当锂电池靠近电池槽21时，磁铁22对锂电池具有一个吸附作用，便于锂电池进入电池槽21内，在转盘2转动过程中，电池槽21内的锂电池能够保持平稳。
此外，请结合图9所示，转盘2的间隙转动方式为，焊台1上设置有一不完全驱动齿轮23，在转盘2的内部开设有与不完全驱动齿轮23啮合的内齿圈24。不完全驱动齿轮23连续转动，在内齿圈24的作用下，转盘2间歇转动。
电池上料机构在上料过程中，第一限位板对第一输送带上正极向上的锂电池81进行单排的输送，第二限位板42对第二输送带41上负极向上的锂电池82进行单排输送，环形套3上的正极电池上料孔31和转盘2上的电池槽21相对时，第一阻挡缸带着第一阻挡板下行，第一输送带上的锂电池进入电池槽21内，之后，第一阻挡板上行，同理，第二输送带41上的锂电池也依次进入转盘2的电池槽21内，同时，正极电池上料机构和负极电池上料机构4的锂电池上料顺序保证转盘2电池槽21内的锂电池能够正极负极交错布置。
电池槽21内的锂电池随着转盘2转动至双面焊接工位，上镍盘上的镍带53在上转辊52转动的作用下进入上焊板63的上通道632内，由于镍带孔634的宽度小于上通道632的宽度，镍带的两侧被限位于上通道632的道壁之间，通过在上焊板63上设置镍带孔634，使得相邻两个锂电池在镍带焊接点之间没有阻挡，便于焊接完成后的锂电池组83进行卸料，如图5所示；同时，下镍带盘上的镍带在下转辊的作用下进入焊台1的切台12处，上点焊机62和下点焊机67相互靠近，上点焊机的焊针621向下穿过上焊接孔631对锂电池的上部进行焊接，下点焊机的焊针671向上穿过下焊接孔13对锂电池的下部进行焊接，锂电池双面实现同步焊接，焊接完成后，上点焊机62和下点焊机67相互分离，上切刀651穿过上焊板63的上切断孔633实现对上焊板63内的镍带进行切断，下切刀692穿过下切断孔14对切台12上的镍带进行切断，切断完成后；锂电池组83转运至卸料工位，卸料缸71动作，卸料杆72将焊接完成后的锂电池组83从焊台1的卸料孔11进行卸料。
综上，本发明的正极电池上料机构将锂电池正极向上送入转盘2的电池槽21内，负极电池上料机构4将锂电池负极向上送入电池槽21内，在转盘2的电池槽21上正极向上锂电池和负极向上锂电池交错布置，随着转盘2转动，锂电池运动至双面焊接工位，与此同时，上镍盘上的镍带53通过上转辊52送入至上焊板63的上通道632内，下镍盘上的镍带进入焊台1的切台12处，上点焊机62和下点焊机67相互靠近，上点焊机的焊针621向下穿过上焊接孔631对锂电池的上部进行焊接，下点焊机的焊针671向上穿过下焊接孔13对锂电池的下部进行焊接，之后，切刀对镍带进行切断，焊接完成后的锂电池组83转运至卸料工位，卸料缸71动作，卸料杆72将焊接完成后的锂电池组83从焊台1的卸料孔11进行卸料。本发明的焊接设备在整个焊接过程中无需人工参与，从而降低了人工劳动强度，并提高了焊接效率。
Claims (5)
1.一种锂电池焊接设备，包括焊台(1)、电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构(6)和卸料机构(7)，焊台(1)上设置有间歇转动的转盘(2)，其特征在于：所述转盘(2)的外周壁上均布有多个电池槽(21)，在转盘(2)的外部套设有一环形套(3)，环形套(3)上竖向开设有正极电池上料孔(31)和负极电池上料孔(32)；
所述电池上料机构包括设置于正极电池上料孔(31)处的正极电池上料机构和设置于负极电池上料孔(32)处的负极电池上料机构(4)，正极电池上料机构包括与正极电池上料孔(31)相连的第一输送带，第一输送带的两侧设置有第一限位板，在第一限位板的端部设置有第一阻挡板，第一阻挡板和第一阻挡气缸连接，负极电池上料机构(4)包括与负极电池上料孔(32)相连的第二输送带(41)，第二输送带(41)的两侧设置有第二限位板(42)，在第二限位板(42)的端部设置有第二阻挡板(431)，第二阻挡板(431)和第二阻挡气缸(43)连接；
所述双面焊接机构(6)包括位于环形套(3)外侧部竖向布置的基板(61)，基板(61)上固定设置有位于转盘(2)上侧面的上焊板(63)，在基板(61)上滑动设置有位于上焊板(63)上方的上点焊机(62)、位于焊台(1)下方的下点焊机(67)，上点焊机(62)和下点焊机(67)同步运动，上焊板(63)内开设有贯穿整个上焊板(63)用于镍带穿过的上通道(632)，在上焊板(63)上设置有上镍带切断台(64)，上镍带切断台(64)上设置有上切断缸(65)，上切断缸(65)的输出端连接有用于对上通道(632)内的镍带进行切断的上切刀(651)，上焊板(63)的一端开设有用于上切刀(651)穿过的上切断孔(633)，上焊板(63)的另一端位于上焊板(63)的下侧面处开设有连通上通道(632)的镍带孔(634)，上切断孔(633)的长度大于上通道(632)的宽度，上通道(632)的宽度大于镍带孔(634)的宽度，在上焊板(63)的上侧面开设有用于上点焊机的焊针(621)穿过的上焊接孔(631)，在焊台(1)上与上焊板(63)相对处形成有切台(12)，切台(12)高度和镍带的厚度保持一致，在切台(12)上开设有用于下点焊机的焊针(671)穿过的下焊接孔(13)，在切台(12)的下侧面上设置有下切断缸(691)，下切断缸(691)的输出端连接有用于对经过切台(12)上的镍带进行切断的下切刀(692)，在切台(12)上开设有用于下切刀(692)穿过的下切断孔(14)；
所述镍带上料机构具有两个，分别为上镍带上料机构(5)和下镍带上料机构，上镍带上料机构(5)包括上镍盘(51)、用于对上镍盘上的镍带(53)进行输送的上转辊(52)，上镍盘上的镍带(53)穿入上通道(632)内，下镍带上料机构包括下镍盘、用于对下镍盘上的镍带进行输送的下转辊，下镍盘上的镍带穿至切台(12)之上；
所述卸料机构(7)位于转盘(2)的上方，卸料机构(7)包括卸料缸(71)、竖向布置且与卸料缸(71)的输出端连接的卸料杆(72)，卸料杆(72)位于相邻两个电池槽的正上方，卸料杆(72)的形状为两个相邻的锂电池组合形状，在焊台(1)上位于与卸料杆(72)的对应处开设有卸料孔(11)。
2.根据权利要求1所述的锂电池焊接设备，其特征在于：所述转盘(2)上位于每个电池槽的槽壁上设置有磁铁(22)。
3.根据权利要求1所述的锂电池焊接设备，其特征在于：所述上点焊机(62)和下点焊机(67)同步运动方式为，所述基板(61)上设置有一转动齿轮(68)，在转动齿轮(68)的两侧竖向布置有与转动齿轮(68)啮合的左齿条(661)和右齿条(662)，左齿条(661)和右齿条(662)滑动设置于基板(61)之上，上点焊机(62)设置于左齿条(661)的上端，下点焊机(67)设置于右齿条(662)的下端。
4.根据权利要求1所述的锂电池焊接设备，其特征在于：所述转盘(2)的间隙转动方式为，所述焊台(1)上设置有一不完全驱动齿轮(23)，在所述转盘(2)的内部开设有与不完全驱动齿轮(23)啮合的内齿圈(24)。
5.根据权利要求1所述的锂电池焊接设备，其特征在于：所述环形套(3)上设置有对电池槽(21)内的锂电池进行限位的上限位板。
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